高層建筑防火設(shè)計(jì)要點(diǎn)

四川省巴中市建筑勘測(cè)設(shè)計(jì)院有限公司 636000

摘要：隨著最近幾年高層建筑頻發(fā)火災(zāi)，使得高層建筑消防的安全與火災(zāi)發(fā)生之下的安全疏散受到越來(lái)越多業(yè)內(nèi)人士的關(guān)注。本文首先說(shuō)明了高層建筑火災(zāi)的特點(diǎn)，然后詳細(xì)闡述了高層建筑防火設(shè)計(jì)的要點(diǎn)。

關(guān)鍵詞：高層建筑；防火設(shè)計(jì)；防火分區(qū)；疏散；防排煙

一、高層建筑的火災(zāi)特點(diǎn)

在防火條件基木相同的大背景下，相比單層或者是多層建筑物，高層建筑物本身的火災(zāi)危害性更大，并且其危害性與危險(xiǎn)性在隨著高度增加的同時(shí)，也會(huì)加重火災(zāi)事故的影響。

（一）火災(zāi)蔓延速度快

在發(fā)生火災(zāi)的時(shí)候，沿著通風(fēng)井、電梯井、管道井等，火勢(shì)會(huì)迅速地蔓延，從而形成煙囪效應(yīng)，這樣就會(huì)導(dǎo)致火災(zāi)蔓延。就試驗(yàn)數(shù)據(jù)表明，火災(zāi)在最初期階段的擴(kuò)散速度為0.3m/s，在燃燒迅猛階段，其水平的煙氣擴(kuò)散速度為0.5-3m/s；沿養(yǎng)豎向管井?dāng)U散速度為3-4m/s，并且，隨著風(fēng)速與氣壓的影響，其內(nèi)部的空氣流動(dòng)速度還會(huì)增快，這樣，也會(huì)加快火災(zāi)的蔓延速度。

（二）火災(zāi)撲救難度大

在發(fā)生火災(zāi)后，消防車(chē)很難達(dá)到高層建筑的撲救高度，這樣也使得從室外進(jìn)行火災(zāi)撲救顯得異常困難，一般情況下，都需要進(jìn)行自救處理，也就是通過(guò)室內(nèi)的消防設(shè)施撲救。如果在初期階段無(wú)法控制好火災(zāi)蔓延趨勢(shì)，等待消防人員趕到之后，不僅需要耗費(fèi)大量的體力登上高樓，并且，在高熱、濃煙的環(huán)境下，也會(huì)加大消防隊(duì)員的撲救難度。

（三）人員疏散困難

考慮到高層建筑本身的垂直高度較大，人員需要耗費(fèi)大量的時(shí)間才能夠撤離出建筑物，再加上火災(zāi)發(fā)生時(shí)容易出現(xiàn)恐慌、混亂局面，也會(huì)增大疏散的困難度。就加拿大研究委員會(huì)提供的數(shù)據(jù)表明，從50層樓開(kāi)始，每一層擁有240人，通過(guò)1.1m寬度的樓梯疏散，需要花費(fèi)2小時(shí)11分鐘才能夠撤離出建筑物。就相關(guān)的資料表明，在集中疏散的時(shí)候，人員的行進(jìn)速度為22m/min。在發(fā)生火災(zāi)的情沉下，高層建筑的安全疏散主要是依靠樓梯，如果樓梯內(nèi)部流入煙氣，就很可能對(duì)人員疏散產(chǎn)生影響。

（四）可燃易燃材料多，火災(zāi)荷載大

在設(shè)計(jì)施工當(dāng)中，高層建筑物為了減輕建筑物木身的自重，增加內(nèi)部裝飾美觀度和擴(kuò)大建筑空間，就會(huì)使用大量易燃的建筑材料，一旦發(fā)生火災(zāi)，就容易產(chǎn)生大量的有毒有害煙氣，很容易讓人員中毒傷亡。

二、高層建筑防火設(shè)計(jì)要點(diǎn)

（一）確定建筑類(lèi)別和耐火等級(jí)和耐火極限

根據(jù)建筑物的使用性質(zhì)、火災(zāi)危險(xiǎn)性、疏散和撲救難度、建筑高度、建筑層數(shù)、單層建筑面積等要素，準(zhǔn)確表達(dá)建筑的分類(lèi)、耐火等級(jí)、建筑構(gòu)件耐火極限及設(shè)計(jì)依據(jù)。

（二）總平面布置

工程選址應(yīng)符合城鄉(xiāng)回話(huà)和城鄉(xiāng)消防規(guī)劃的要求，結(jié)合周?chē)h(huán)境、地理?xiàng)l件、主導(dǎo)風(fēng)向等因素合理劃分功能分區(qū)、確定建筑位置，設(shè)置必要的防火間距，同時(shí)滿(mǎn)足消防撲救的基本條件。

平面布置還要對(duì)特殊的場(chǎng)所和重要的設(shè)備用房在建筑中進(jìn)行合理的布置，達(dá)到減少火災(zāi)危害的目的。

（三）合理設(shè)計(jì)防火間距和分區(qū)

在高層建筑防火設(shè)計(jì)中，防火分區(qū)和防火間距是必須考慮的問(wèn)題，合理的防火分區(qū)可有效地把火勢(shì)控制在一定范圍內(nèi)，阻止火勢(shì)蔓延，減少火災(zāi)損失，并為火災(zāi)發(fā)生時(shí)的人員逃生、消防撲救提供時(shí)間。防火分區(qū)分垂直分區(qū)和水平分區(qū)，水平防火分區(qū)采用防火墻、防火卷簾和混凝土樓板來(lái)實(shí)現(xiàn)。垂直防火分區(qū)應(yīng)采用較高耐火極限的樓板或窗檻墻，對(duì)貫穿部分，比如樓梯、電梯等，設(shè)置相應(yīng)耐火分隔措施。

（四）設(shè)必要的安全的疏散通道和避難層

消防安全的重中之重是人身安全，所以安全疏散設(shè)計(jì)就成為建筑防火設(shè)計(jì)中最根本、最關(guān)鍵的技術(shù)，安全疏散設(shè)計(jì)的目標(biāo)就是要保證建筑內(nèi)人員疏散完畢的時(shí)間必須小于火災(zāi)發(fā)展到危險(xiǎn)狀態(tài)的時(shí)間。安全疏散設(shè)計(jì)的重點(diǎn)是安全出口、疏散出口、安全疏散通道的數(shù)量、寬度、位置和疏散距離，每個(gè)防火分區(qū)必須設(shè)置兩個(gè)安全出口，兩個(gè)安全出口不得緊鄰設(shè)置，其間距應(yīng)滿(mǎn)足規(guī)范規(guī)定；疏散路線(xiàn)必須滿(mǎn)足室內(nèi)最遠(yuǎn)點(diǎn)到房門(mén)，房門(mén)到最近樓梯間的行走距離限值；疏散出口應(yīng)分散設(shè)置，選用合適的疏散樓梯形式，地上與地下不共用樓梯間，疏散方向應(yīng)盡量為雙向疏散；疏散寬度足夠。設(shè)計(jì)中設(shè)置防煙樓梯間和封閉樓梯間，應(yīng)急照明和疏散指示標(biāo)志等為人員疏散提供條件。

（四）做好給排水消防設(shè)計(jì)

1、自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)

自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)對(duì)高層建筑的排水消防起著重要的作用。設(shè)計(jì)人員應(yīng)根據(jù)建筑的使用性質(zhì)、建筑類(lèi)別和火災(zāi)危險(xiǎn)性等確定自動(dòng)滅火方式，本文主要介紹自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)的以下幾個(gè)方面：

（1）噴頭布置

為了及時(shí)對(duì)火災(zāi)點(diǎn)進(jìn)行滅火，設(shè)計(jì)人員應(yīng)按照相關(guān)規(guī)定對(duì)噴頭的設(shè)置數(shù)量、位置、間距及選型等進(jìn)行合理化設(shè)計(jì)。此外，在布置管線(xiàn)的設(shè)計(jì)上，設(shè)計(jì)人員還應(yīng)考慮到暖氣管道和電力設(shè)備等障礙物的實(shí)際問(wèn)題。

（2）配水管入口的減壓設(shè)備

設(shè)計(jì)人員在針對(duì)高層建筑的自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)的配水管入口進(jìn)行減壓設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)考慮到兩個(gè)方面的問(wèn)題。首先，要充分考慮到高層建筑的高度和水力在運(yùn)行過(guò)程中所產(chǎn)生的損失。其次，設(shè)計(jì)人員及時(shí)針對(duì)水泵的揚(yáng)程情況進(jìn)行相應(yīng)的計(jì)算，以能夠準(zhǔn)確的掌握配水管入口處的壓力，以設(shè)計(jì)出相應(yīng)配水方式及必要的減壓方案。

（3）試水裝置

試水裝置存在于自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)的末端。設(shè)計(jì)人員要依據(jù)試水出水口的相關(guān)流量系數(shù)和末端水壓等相關(guān)要求設(shè)置出相匹配的試水裝置。然后，設(shè)計(jì)人員在根據(jù)相應(yīng)的試水裝置，設(shè)計(jì)出間接排放的排水管，以防止漏水情況的發(fā)生。

（4）壓力開(kāi)關(guān)

報(bào)警閥開(kāi)啟后，報(bào)警管道充水，壓力開(kāi)關(guān)受到水壓的作用后接通電觸點(diǎn)，輸出報(bào)警閥開(kāi)啟及供水信號(hào)，報(bào)警閥關(guān)閉時(shí)電觸點(diǎn)斷開(kāi)。

壓力開(kāi)關(guān)安裝在延遲器出口后的報(bào)警管道上，自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)采用壓力開(kāi)關(guān)控制穩(wěn)壓泵，并應(yīng)能調(diào)節(jié)啟停穩(wěn)壓泵的壓力。

（5）增壓泵

增壓泵能夠?qū)Ω邔咏ㄖo排水消防提供足夠的排水壓力，以保證水源的正常供水。相關(guān)人員在設(shè)置增壓泵時(shí)應(yīng)對(duì)增壓泵的出水量進(jìn)行要求，使其能夠滿(mǎn)足對(duì)一股水柱的增壓。與此同時(shí)，相關(guān)人員還可以通過(guò)添加增壓設(shè)施或者將水箱的位置抬高等辦法嚴(yán)格控制增壓泵的揚(yáng)程。

（6）報(bào)警閥組

報(bào)警閥組應(yīng)與自動(dòng)噴水系統(tǒng)進(jìn)行有效連接，以實(shí)現(xiàn)消防系統(tǒng)自動(dòng)噴水的同時(shí)，報(bào)警閥能夠及時(shí)響應(yīng)。報(bào)警閥組宜設(shè)在安全且易于操作、檢修的地點(diǎn)，環(huán)境溫度不低于4℃且不高于70℃，距地1.2m，水力警鈴應(yīng)設(shè)置在有人值班的地點(diǎn)附近，其與報(bào)警閥連接的管道應(yīng)為20mm，總長(zhǎng)度不大于20m；水力警鈴的工作壓力不應(yīng)大于0.05MPa，音量不小于70dB。

2、消火栓

設(shè)計(jì)人員要依據(jù)高層建筑物的所需用水量和建筑物的自身情況在高層建筑的相應(yīng)位置安放相應(yīng)數(shù)量的消火栓。消火栓應(yīng)設(shè)置在走走道、樓梯附近等明顯易于取用的地點(diǎn)，同時(shí)，消火栓的間距應(yīng)保證同層任何部位有兩個(gè)消火栓的水槍充實(shí)水柱同時(shí)到達(dá)。此外，相關(guān)人員還要根據(jù)消火栓壓力要求配備相應(yīng)的減壓裝置，以避免消火栓壓力太大或者損壞的情況發(fā)生。

（五）防排煙方面

火災(zāi)中的煙氣具有極大的威脅性。據(jù)統(tǒng)計(jì)，建筑火災(zāi)死亡人數(shù)中，約有60%系被煙熏死。故在火災(zāi)時(shí)，有效地控制建筑物內(nèi)部煙氣的流動(dòng)，是減少和避免人員傷亡的一個(gè)重要措施。排煙分自然排煙和機(jī)械排煙兩種排煙方式。走道或樓梯間靠外墻時(shí)可通過(guò)窗戶(hù)或陽(yáng)臺(tái)進(jìn)行自然排煙；主要考慮自然排煙口的面積要符合規(guī)定。設(shè)于內(nèi)部時(shí)，應(yīng)采取機(jī)械排煙或設(shè)豎井自然排煙，其排煙量應(yīng)經(jīng)過(guò)計(jì)算確定。樓梯間的墻和門(mén)都要求具有良好的密閉性，防止煙氣在不同防煙分區(qū)之間互串。

結(jié)語(yǔ)

高層建筑火災(zāi)隱患的出現(xiàn)有著多方面、深層次的社會(huì)、經(jīng)濟(jì)方面的原因，對(duì)防火設(shè)計(jì)應(yīng)該引起高度的重視，采取有力的措施減少乃至消滅意外火災(zāi)給人民帶來(lái)的生命傷亡、財(cái)產(chǎn)損失。避免災(zāi)難，保障社會(huì)穩(wěn)定，推動(dòng)國(guó)民經(jīng)濟(jì)建設(shè)持續(xù)發(fā)展。

參考文獻(xiàn)：

[1]《GB50045-95高層民用建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》（2005年版）[S].中國(guó)建筑工業(yè)出版社，2005.

[2]丁承.《高層建筑防火設(shè)計(jì)淺析》[J].價(jià)值工程，2011.21

[3]范恩強(qiáng)，張自軍，化明明.《談建筑防火設(shè)計(jì)方法的發(fā)展趨勢(shì)》[J].安防科技，2006.4.

[4]GB 50084-2001 《自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范》（2005年版）中華人民共和國(guó)建設(shè)部2001.7.1

[5]陳偉民 楊建民《消防安全技術(shù)實(shí)務(wù)》 機(jī)械工業(yè)出版社（2014）第045475號(hào)

[6]陳偉民 楊建民《消防安全案例分析》 機(jī)械工業(yè)出版社（2014）第045477號(hào)